(57)【要約】【課題】製造上や組立上の公差に影響されないで、生成された熱エネルギーを適切に放散させられる熱伝達インターフェースを提供しようとするものである。【解決手段】熱スプレッダは、複数の通路とはめ合わせリップとを形成している。各ピンは、ヘッド、シャフト、バーブシャフト端部を有する。シャフトの一部は、通路の内部にあり、通路の内面と間隙を形成するため、ピンヘッドは、該ピンヘッドに連結する対象物に対して、集合的に全体として合致していて、スプレッダと複数のピンのそれぞれとの間に形成された通路の間隙を通って、対象物からスプレッダへ熱を伝達する。各ピンのバーブシャフト端部は、ばね要素が圧縮されていないとき、はめ合わせリップと係合してピンを熱スプレッダに保持する。【選択図】図１
2005129934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通路と前記各通路内のはめ合わせリップとを形成している熱スプレッダと、
前記スプレッダに連結されたばね要素と、
前記通路用の複数の熱伝導ピンであって、前記ピンのそれぞれは、前記ばね要素とともに移動するヘッドとシャフトとバーブシャフト端部とを有し、前記シャフトの少なくとも一部が前記通路の内部にあり、前記通路の内面との間に間隙を形成する複数の熱伝導ピンとを備え、
前記ピンヘッドは、対象物に集合的に全体として合致して連結され、前記スプレッダと前記複数のピンのそれぞれとの間に形成される通路の間隙を通して、前記対象物から前記スプレッダへ熱が伝達され、前記ばね要素が圧縮されていない状態のときに、前記ピンのそれぞれの前記バーブシャフト端部が前記はめ合わせリップと係合して、前記熱スプレッダに前記ピンを保持させることを特徴とする熱伝達インターフェース。
【請求項２】
前記ばね要素が、前記熱スプレッダと前記対象物との間あるいは、前記熱スプレッダと前記ピンヘッドとの間のいずれかに位置するスポンジのような熱伝導性材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項３】
前記熱スプレッダには、前記通路に連通する通気孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項４】
前記ばね要素は、複数の前記通路内に配置されている複数のばねを備え、前記ばねのそれぞれは、前記はめ合せリップと前記シャフトとの間のそれぞれの通路に配置されて、前記スプレッダから前記対象物の方へ前記ピンを付勢していることを特徴とする請求項１に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項５】
前記ばね要素は、前記通路と位置を合わされた複数のばねを有し、前記ばねのそれぞれは、それぞれの前記ピンを前記スプレッダから前記対象物の方へ付勢するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項６】
複数の通路と前記通路の各端部に保持タブを形成した熱スプレッダと、
前記スプレッダと連結するばね要素と、
前記通路用の複数の熱伝導ピンであって、前記ピンのそれぞれは、前記ばね要素とともに移動するヘッドとシャフトとを有し、前記シャフトの少なくとも一部は、前記通路の内部にあり、前記通路の内面との間で間隙を形成する複数の熱伝導ピンとを備え、
前記ピンヘッドは、前記ピンヘッドが連結する対象物に集合的に全体として合致して、前記スプレッダと前記ピンとの間にそれぞれ形成される通路の間隙を通して、前記対象物から前記スプレッダへ熱を伝達し、前記ばね要素が圧縮されていない状態のときに、前記保持タブと係合して前記熱スプレッダに前記ピンを保持する肩部が各シャフトに形成されていることを特徴とする熱伝達インターフェース。
【請求項７】
前記熱スプレッダには、前記通路に連通する通気孔が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項８】
前記ばね要素は、前記通路内に配置されている複数のばねを備え、前記ばねのそれぞれは、前記シャフトと前記熱スプレッダとの間のそれぞれの通路に配置されて、前記スプレッダから前記対象物の方へ前記ピンを付勢させることを特徴とする請求項６に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項９】
前記ばね要素は、前記スプレッダから前記対象物の方へ前記ピンを付勢するため、前記各通路内に配置されているスポンジのような材料でできていることを特徴とする請求項６に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項１０】
複数の通路を形成している熱スプレッダと、
前記熱スプレッダに連結され、穴が形成された保持タブを有する保持プレートと、
前記スプレッダに連結されたばね要素と、
前記通路用の複数の熱伝導ピンであって、前記ピンのそれぞれは、前記ばね要素とともに移動するヘッドとシャフトとを有し、前記シャフトの少なくとも一部は、前記通路の内部にあり、前記通路の内面との間で間隙を形成する複数の熱伝導ピンとを備え、
前記ピンヘッドは、前記ピンヘッドが連結する対象物に集合的に全体として合致し、前記スプレッダと前記ピンとの間にそれぞれ形成された通路の間隙を通して、前記対象物から前記スプレッダへ熱を伝達し、前記ばね要素が圧縮されていない状態のときに、前記保持タブの１つと係合して前記熱スプレッダで前記ピンを保持する肩部を各シャフトが形成していることを特徴とする熱伝達インターフェース。
【請求項１１】
前記ばね要素は、複数のばねを備え、前記ばねのそれぞれは、それぞれの前記通路に配置されて、前記スプレッダから前記対象物の方へ前記ピンヘッドを付勢させることを特徴とする請求項１０に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項１２】
前記ばね要素は、前記スプレッダから前記対象物の方へ前記ピンを付勢するように、前記各通路内に配置されたスポンジのような材料でできていることを特徴とする請求項１０に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項１３】
前記穴のそれぞれは、前記通路の１つに対応し、前記保持タブの１つは、対応する前記ピンの１つを前記１つの通路内に保持することを特徴とする請求項１０に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項１４】
前記穴のそれぞれは、２つ以上の前記通路に対応し、前記保持タブの１つは、２つ以上の前記ピンを前記２つ以上の通路内に保持することを特徴とする請求項１０に記載の熱伝達インターフェース。
【請求項１５】
対象物の全体的表面と接触し、かつ前記表面とほぼ合致するように、複数のピンを前記対象物に付勢するステップと、
前記ピンと前記熱スプレッダとの間の複数の空隙と前記ピンとを通して、前記対象物から熱エネルギーを伝えるステップと、
前記ピンが前記対象物に対して付勢されていないときに、前記熱スプレッダで保持されるように、前記ピンを前記熱スプレッダの通路に保持するステップとを含むことを特徴とする対象物から熱スプレッダへ熱エネルギーを伝達する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝達インターフェース（熱伝達の仲介装置)に関し、特に熱伝導ピンを使って熱を伝達する熱伝達インターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子システムは、大抵の場合、かなりの熱エネルギーを生成する（たとえば、半導体ダイを含む）半導体パッケージを組み込んでいる。システム設計者は、半導体パッケージからヒートシンクへの熱伝導経路を提供し、このようなシステムで十分な熱放散能力を提供するのにかなりの努力をしている。ヒートシンクは、たとえば、熱電冷却器等の通気伝導プレートまたは能動デバイスである。
【０００３】
これらの電子システムが複数のダイおよび他の発熱デバイスを用いる際、いくつかの問題が生じる。より具体的には、各ダイおよびデバイスは、それ自体で熱放散機能を持つ必要があり、これは、たとえば、システム全体に対して十分な通気および／または熱伝導経路、ならびにヒートシンクを必要とするため、システムの設計を複雑にする。このような通気、熱伝導経路、およびヒートシンクは、他のマイナス要因の中でも特にコストおよび複雑さを増加させる。
【０００４】
いくつかの問題はまた、機械的公差が蓄積することによって、複数のダイ電子システムに生じる。すなわち、プリント回路基板（ＰＣＢ）に複数のダイを物理的に取付ける際、ともに位置合わせすることが意図されている基準面の間でわずかなミスアラインメント（misalignment）が生じる。したがって、一般のヒートシンクを使用しようとする場合、物理的インターフェースが適切に熱伝達するのを確保するには、公差の蓄積に対応しなければならない。公差の蓄積は、たとえば、ダイをＰＣＢに接合するはんだ付けのために、および／または、場合によっては個々のダイを覆っている剛性のカバーすなわち「蓋」における製造上の不一致のために起こることもある。いずれにしても、複数のダイに接合された熱シンクが、生成された熱エネルギーを適切に放散するのに、シンクと複数のダイとの間のインターフェースにおけるこれらの公差の問題が関与してくるはずである。したがって、従来の技術者は、大抵の場合、熱設計を過剰に補償するようにし、インターフェースの公差が最悪の場合に対応していた。繰り返し述べるが、これは、他のマイナス要因の中でも特に、電子システム全体におけるコストと複雑さを増すことになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
製造上や組立上の公差に影響されないで、生成された熱エネルギーを適切に放散させられる熱伝達インターフェースを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの実施形態としての熱伝達インターフェースが提供されている。熱スプレッダ（熱拡散器)は、複数の通路と、各通路内のはめ合わせリップとを形成している。ばね要素は、スプレッダと連結している。複数の熱伝導性ピンは、通路に配置されている。各ピンは、ばね要素とともに移動するヘッド、シャフト、およびバーブシャフト端部を有する。シャフトの少なくとも一部は、通路の内部にあり、通路の内面と間隙を形成し、ピンヘッドは、該ピンヘッドに連結する対象物に対して、集合的に全体として合致していて、スプレッダと複数のピンのそれぞれとの間に形成された通路の間隙を通って、対象物からスプレッダへ熱を伝達する。各ピンのバーブシャフト端部は、ばね要素が圧縮されていない状態にあるときに、はめ合わせリップと係合してピンを熱スプレッダに保持する。
【０００７】
別な実施形態としての熱スプレッダは、複数の通路、および各通路の端部に保持タブを形成している。ばね要素は、スプレッダに連結している。複数の熱伝導ピンは、通路に配置されている。各ピンは、ばね要素とともに移動するヘッド、およびシャフトを有する。シャフトの少なくとも一部は、通路の内部にあり、通路の内面とで間隙を形成し、ピンヘッドは、該ピンヘッドが連結する対象物に対して、集合的に全体として合致しており、スプレッダと複数のピンのそれぞれとの間に形成された通路の間隙を通って、対象物からスプレッダへ熱を伝達する。各シャフトには、ばね要素が圧縮されていない状態にあるとき、保持タブと係合してピンを熱スプレッダに保持する肩部が形成されている。
【０００８】
別な実施形態としての熱スプレッダは、複数の通路を形成している。保持プレートは、熱スプレッダに連結され、１つまたは複数の穴を形成する１つまたは複数の保持タブを有する。ばね要素は、スプレッダに連結されている。複数の熱伝導性ピンは、通路に配置される。各ピンは、ばね要素とともに移動するヘッド、およびシャフトを有する。シャフトの少なくとも一部は、通路の内部にあり、通路の内面と間隙を形成し、ピンヘッドは、該ピンヘッドが連結する対象物に対して、集合的に全体として合致しており、スプレッダと複数のピンのそれぞれとの間に形成された通路の間隙を通って、対象物からスプレッダへ熱を伝達する。各シャフトは、ばね要素が圧縮されていない状態にあるとき、保持タブの１つと係合して熱スプレッダにピンを保持する肩部が形成されている。
【０００９】
１つの実施形態による、対象物から熱スプレッダへ熱エネルギーを伝達する方法は、複数のピンが対象物の全体的な表面と接触し、かつ実質的にこれと合致するように、対象物の表面に対して複数のピンを付勢するステップと、対象物から熱エネルギーをピンおよび熱スプレッダの複数の空隙を通して伝えるステップと、ピンが対象物に対して付勢されていないときに熱スプレッダで保持されるように、ピンを熱スプレッダの通路に保持するステップとを含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、１つの熱伝達インターフェース１０の断面側面図を示す。熱伝達インターフェース１０は、対象物１４から熱スプレッダ（熱拡散器）１６へ熱を伝達するため、対象物１４と接触された複数の熱伝導ピン１２を有する。ばね要素１８は、図示されているように表面１４Ａが平坦でない場合でも、ピン１２は対象物１４の表面１４Ａと全体的に合致し、ピン１２と対象物１４との連結を容易にする。以下各ピン１２は、ピンヘッド１２Ａ、ピンシャフト１２Ｂ、およびシャフト端部１２Ｃを有するものとして使用される。
【００１１】
ピン１２が対象物１４の動作範囲にあるとき、ピンヘッド１２Ａは、対象物と隣接するか、または接触しており、ピン１２のシャフト１２Ｂは、少なくとも一部分が熱スプレッダ１６と隣接するか、または接触している。ピンシャフト１２Ｂは、スプレッダ１６と同様に複数の通路１６Ａ内を通過する。例示を目的として、１つの通路１６Ａのみが図１に示されているが、ピンシャフト１２Ｂは、通路１６Ａ内を摺動し、対象物１４と合致しながら、ピン１２および／またはばね要素１８の移動に対応する。しかし、以下の様々な実施形態において述べるように、各ピン１２は、それぞれの通路１６Ａから、はずれて摺動することがないように保持されている。各通路１６Ａはまた、設計上の選択として、たとえば、開口部１７を有する抜け口をつけてもよい。
【００１２】
図２は、対象物１４および熱伝達インターフェース１０の平面図を示す。例示を目的として、ばね要素１８は、ピン１２とともに複数の通路１６Ａを明確に示すために、透視状態で示されている。動作中、熱伝達インターフェース１０は、対象物１４からスプレッダ１６へ熱を放散するように作用する。ピン１２が、（ａ）対象物１４と直に接触するとき、（ｂ）熱伝導媒体（たとえば、熱グリースもしくは熱伝導ばね要素１８）を通して対象物１４に連結されるとき、および／または（ｃ）ピンヘッド１２Ａと対象物１４との間の空隙が熱の伝達を実質的に阻害しないよう、対象物１４と近接すると、ピン１２は、対象物１４と熱的につながる。すべてのピン１２が対象物１４と熱的につながる必要はない。熱伝達インターフェース１０は、数十、数百、数千、または数百万の複数のピンを用い、それらが集って、対象物１４の表面１４Ａと全体的に合致し、複数のピン１２を通して対象物１４から熱を熱スプレッダ１６に伝達する。
【００１３】
熱スプレッダ１６はまた、対象物１４から熱を吸収するヒートシンクが形成されていてもよい。任意に選択したヒートシンク２１を、図示するように、熱スプレッダ１６に連結し、対象物１４から熱を放散させたり、熱を吸収させたりするのを助けるようにしてもよい。ヒートシンク２１は、たとえば、通気（フィン付き）伝導プレート、液体コールドプレート、蒸発器、または電熱冷却器等の能動デバイスにできる。
【００１４】
対象物１４は、たとえば、図１４〜図１６に示されるように、半導体ダイまたはパッケージであってもよい。ばね要素１８は、図４Ａ〜図７Ｂ、図１１、および図１４で説明されるように別のばね要素（たとえば、ゴム入り材料、らせんばねコイル）に置き換えてもよく、このような要素を加えてもよい。
【００１５】
１つの実施形態では、各ピン１２は、円筒形の断面形状を有する。したがって、本実施形態の各通路１６Ａもまた対応する円筒形状を有することで、通路１６Ａ内にピンシャフト１２Ｂの摺動に対応する。当業者であれば、ピン１２および通路１６Ａの断面形状は、設計上の選択として、矩形もしくは他の形状を含む他の形態にすることができることがわかるであろう。
【００１６】
１つの実施形態では、熱スプレッダ１６および／またはピン１２は、熱伝導材料、たとえば、アルミニウム、銅、黒鉛、もしくはダイアモンドから形成される。
【００１７】
以下にさらに詳細に説明するように、ばね要素１８は、例示を目的として示されており、ばね要素１８は、その範囲から逸脱せずに再配置でき、様々な形態をとることができる。たとえば、１つの実施形態では、ばね要素１８は、それぞれが各通路１６Ａと位置合わせされ、それぞれのピン１２を対象物１４の方へ付勢する複数のらせんばねとして形成される。他の実施形態では、ばね要素１８は、すべてのピンヘッド１２Ａを対象物１４の方へ付勢する、図１に示されるようなスポンジのような層である。さらに他の実施形態では、ばね要素１８は、それぞれが通路１６Ａ内に配置され、ピン１２のそれぞれを対象物１４の方へ付勢する複数のスポンジのような要素で形成される。
【００１８】
各ピン１２、通路１６Ａ、およびばね要素１８は、１つの実施形態に従って、図３Ａおよび図３Ｂに示すように構成してもよい。図３Ａでは、具体的に、単一のピン１２（１）が、ばね要素１８（１）が圧縮されていない状態で、熱スプレッダ１６（１）の１つの通路１６Ａ（１）を通って延びている様子が示されている。圧縮されていない状態は、たとえば、（図３Ａに示されるように）ピン１２（１）が対象物１４に押し付けられていないときに起こる。ピン１２（１）は、ばね要素１８（１）が圧縮されていない状態にあるとき、熱スプレッダ１６（１）のはめ合わせリップ４０と当接するバーブシャフト（あご付シャフト）端部１２Ｃ（１）を有し、それによって、ピン１２（１）が通路１６Ａ（１）から完全にはずれて摺動することがないように、通路１６Ａ（１）でピン１２（１）を保持する。図３Ｂは、ばね要素１８（１）が圧縮された状態で、対象物１４（１）に対して当接するピン１２（１）を示す。図３Ｂでは、バーブシャフト端部１２Ｃ（１）は、図に示されるように、対象物１４（１）がピンヘッド１２Ａ（１）と接触するため、はめ合わせリップ４０から係合が解除され、それによって、ばね要素１８（１）を圧縮し、バーブシャフト端部１２Ｃ（１）をはめ合わせリップ４０から熱スプレッダ１６（１）内の開口部１７（１）の方へ押す。開口部１７（１）は、任意選択であり、必須ではなく、設計上の選択として含まれてもよい。
【００１９】
任意の選択として、図示するように、熱伝導性グリース４２を、ピンシャフト１２Ｂ（１）と熱スプレッダ１６（１）との間、および／または対象物１４（１）とピンヘッド１２Ａ（１）との間に配置してよい。他の熱伝導性流体または気体を、選択して、グリース４２の代わりに用いてもよい。
【００２０】
ばね要素１８（１）は、たとえば、スポンジのような熱伝導材料（たとえば、シリコンもしくはゴム系材料、発泡金属）である。しかし、ばね要素１８（１）は、図４Ａおよび図４Ｂに関連して説明したように、各通路１６内に配置される複数のらせんばねを備えていてもよく、あるいはたとえば、図３Ａに点線２３で示されるように、ピンヘッド１２Ａ（１）と熱スプレッダ１６（１）との間に配置された各ピン１２に対するらせんばねを備えていてもよい。
【００２１】
図１の各ピン１２、通路１６Ａ、およびばね要素１８は、１つの実施形態にしたがって、図４Ａ〜図４Ｂに示すように構成してもよい。図４Ａでは、特に、単一のピン１２（２）が、ばね要素１８（２）が圧縮されていない状態で、熱スプレッダ１６（２）の１つの通路１６Ａ（２）を通って延びている様子が示されている。圧縮されていない状態は、たとえば、（図４Ａに示されるように）ピン１２（２）が対象物１４に押し付けられていないときに起こる。ピン１２（２）は、ばね要素１８（２）が圧縮されていない状態のとき熱スプレッダ１６（２）のはめ合わせリップ４０と当接するバーブシャフト端部１２Ｃ（２）を有し、ピン１２（２）が通路１６Ａ（２）から完全にはずれて摺動しないように、通路１６Ａ（２）でピン１２（２）を保持している。図４Ｂは、ばね要素１８（２）が圧縮された状態で、対象物１４（２）に対して係合するピン１２（２）を示している。図４Ｂでは、バーブシャフト端部１２Ｃ（２）は、図に示されるように、対象物１４（２）がピンヘッド１２Ａ（２）と接触するため、はめ合わせリップ４０から係合が解除され、ばね要素１８（２）を圧縮し、バーブシャフト端部１２Ｃ（２）をはめ合わせリップ４０から熱スプレッダ１６（２）内の開口部１７（２）の方へ押す。開口部１７（２）は、任意に選択できるもので、必須ではなく、設計上選択してもよい。
【００２２】
任意に選択して、熱伝導性グリース４２を、図示するように、ピンシャフト１２Ｂ（２）と熱スプレッダ１６（２）との間、および／または対象物１４（２）とピンヘッド１２Ａ（２）との間に配置してもよい。他の伝導流体または気体をグリース４２の代わりに用いてもよい。
【００２３】
他の実施形態として、ばね要素１８（２）は、図４Ａおよび図４Ｂに示されるらせんばねの代わりに、スポンジのような材料で形成される。
【００２４】
図３Ａ〜図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｂのはめ合わせリップ４０は、通路１６Ａ（１）、１６Ａ（２）へ熱スプレッダ１６（１）、１６（２）がそれぞれの突出するものとして示しているが、他の保持機構を用いてもよい。たとえば、図５Ａ〜図５Ｂ、図６Ａ〜図６Ｂ、および図７Ａ〜図７Ｂは、通路１６Ａでピンを保持するための他の実施形態を示す。
【００２５】
さらに具体的には、図１の通路１６Ａおよびばね要素１８は、１つの実施形態に従って、図５Ａおよび図５Ｂに示されるように構成してもよい。図５Ａでは、具体的に、ばね要素１８（３）が圧縮されていない状態で、単一のピン１２（３）が、熱スプレッダ１６（３）の１つの通路１６Ａ（３）を通って延びている様子を示している。圧縮されていない状態は、たとえば、（図５Ｂに示されるように）ピン１２（３）が対象物１４に押し付けられていないときに起こる。ピン１２（３）は、ばね要素１８（３）が圧縮されていない状態にあるとき、ピンヘッド１２Ａ（３）とピンシャフト１２Ｂ（３）との間に形成される肩部４４を有し、肩部４４は熱スプレッダ１６（３）の保持タブ４６と当接する。それによって、ピン１２（３）が通路１６Ａ（３）から完全にはずれて摺動しないように、通路１６Ａ（３）でピン１２（３）を保持する。図５Ｂは、ばね要素１８（３）が圧縮された状態で、対象物１４（３）に対して係合するピン１２（３）を示している。図５Ｂでは、肩部４４は、図示されているように、対象物１４（３）がピンヘッド１２Ａ（３）と接触するため、保持タブ４６から係合解除され、それによって、ばね要素１８（３）を圧縮し、シャフト１２Ｂ（３）（および肩部４４）を保持タブ４６から離れるように（すなわち、方向４８に沿って）押している。
【００２６】
図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂとは異なって、スプレッダ１６（３）内には開口部１７はない（以下、図６Ａおよび図６Ｂは、開口部１７（４）を有する同様の構成を示す）。したがって、本実施形態では、通路１６Ａ（３）のガス抜きは、保持タブ４６によって形成される通路１６Ａ（３）の孔５０を通して起こる。熱伝導性グリース４２は、図示されるようにピンシャフト１２Ｂ（３）と熱スプレッダ１６（３）との間、および／または対象物１４（３）とピンヘッド１２Ａ（３）との間に配置してもよい。他の実施形態として、ばね要素１８（３）を、図５Ａおよび図５Ｂに示されるらせんばねの代わりにスポンジのような材料で形成してもよい。
【００２７】
図１の各ピン１２、通路１６Ａ、およびばね要素１８は、１つの実施形態に従って、図６Ａおよび図６Ｂに示されるように構成してもよい。図６Ａでは、特に、ばね要素１８（４）の圧縮されていない状態で、単一のピン１２（４）が、熱スプレッダ１６（４）の１つの通路１６Ａ（４）を通って延びている様子が示されている。圧縮されていない状態は、たとえば、（図６Ｂに示されるように）ピン１２（４）が対象物１４に押し付けられていないときに起こる。ピン１２（４）は、ばね要素１８（４）が圧縮されていない状態のとき、ピンヘッド１２Ａ（４）とピンシャフト１２Ｂ（４）との間に形成される肩部４４を有し、肩部４４が熱スプレッダ１６（４）の保持タブ４６と当接している。それによって、ピン１２（４）が通路１６Ａ（４）から完全にはずれて摺動しないように、通路１６Ａ（４）でピン１２（４）を保持している。図６Ｂは、ばね要素１８（４）が圧縮された状態で、対象物１４（４）に対し係合しているピン１２（４）を示している。図６Ｂでは、図示されているように、対象物１４（４）がピンヘッド１２Ａ（４）と接触するため、肩部４４は、保持タブ４６との係合が解除され、ばね要素１８（４）を圧縮し、ピンシャフト１２Ｂ（４）（および肩部４４）を保持タブ４６から離れるように（すなわち、方向４８に沿って）押している。
【００２８】
図５Ａおよび図５Ｂとは異なり、通気孔は、開口部１７（４）と通路１６Ａ（４）を通してスプレッダ１６（４）に形成されている。ここでも繰り返し述べるが、熱伝導性グリース４２は、図示されるようにピンシャフト１２Ｂ（４）と熱スプレッダ１６（４）との間、および／または対象物１４（４）とピンヘッド１２Ａ（４）との間に配置されてもよい。設計上の選択として、他の伝導流体または気体をグリース４２の代わりに用いることができる。他の実施形態として、ばね要素１８（４）を、図６Ａおよび図６Ｂに示されるらせんばねの代わりにスポンジのような材料で形成してもよい。
【００２９】
図１の各ピン１２、通路１６Ａ、およびばね要素１８は、１つの実施形態に従って、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように構成してもよい。図７Ａでは、具体的に、ばね要素１８（５）が圧縮されていない状態で、単一のピン１２（５）が、熱スプレッダ１６（５）の１つの通路１６Ａ（５）を通って延びている様子が示されている。圧縮されていない状態は、たとえば、（図７Ｂに示されるように）ピン１２（５）が対象物１４に押し付けられていないときに起こる。ピン１２（５）は、ばね要素１８（５）が圧縮されていない状態にあるとき、ピンヘッド１２Ａ（５）と、ピンシャフト１２Ｂ（５）との間に形成される肩部４４を有し、肩部４４は保持プレート５８の保持タブ５６と当接する。それによって、ピン１２（５）が通路１６Ａ（５）から完全にはずれて摺動しないように、通路１６Ａ（５）でピン１２（５）を保持している。図７Ｂは、ばね要素１８（５）が圧縮された状態で、対象物１４（５）に対して係合するピン１２（５）を示している。図７Ｂでは、肩部４４は、図示されているように、対象物１４（５）がピンヘッド１２Ａ（５）と接触するため、保持タブ５６との係合が解除され、それによって、ばね要素１８（５）を圧縮し、ピンシャフト１２Ｂ（５）（および肩部４４）を保持タブ５６から離れるように（すなわち、方向４８に沿って）押している。
【００３０】
図示していないが、通気孔１７は、図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、スプレッダ１６（５）に形成してもよい。さらに、熱伝導性グリース４２は、図示するように、ピンシャフト１２Ｂ（５）と熱スプレッダ１６（５）との間、および／または対象物１４（５）とピンヘッド１２Ａ（５）との間に配置してもよい。設計上の選択として、他の伝導流体または気体を、グリース４２の代わりに用いてもよい。他の実施形態として、ばね要素１８（５）を、図７Ａおよび図７Ｂに示すらせんばねの代わりにスポンジのような材料で形成してもよい。
【００３１】
保持プレート５８は、取付け要素６０として示しているが、たとえば、ねじ、糊、クランプ、ばね、および／またはリベットのいくつかの技術のいずれかによって熱スプレッダ１６（５）に取付けてもよい。図８Ａに示される１つの実施形態では、保持プレート５８の保持タブ５６には、それぞれが、各ピン１２（５）をそれぞれの通路１６Ａ（５）に保持する複数の穴６２が形成されている。しかし、図８Ｂに示される他の実施形態では、保持プレート５８の保持タブ５６は、それぞれが複数のピン１２（５）を保持するように、より少ない穴となるアパーチャ６４を形成してもよい。さらに具体的には、図８Ａにおいて、各ピン１２（５）の肩部４４は、各穴６２に対して点線で示され、肩部４４の直径が、通路１６Ａ（５）でピンシャフト１２Ｂ（５）を保持するように穴６２よりも大きくなっている様子を示している。図８Ｂでは、肩部４４はまた、アパーチャ６４に対して点線で示され、アパーチャ６４の寸法６６は、通路１６Ａ（５）でピンシャフト１２Ｂ（５）を保持するように、肩部４４の直径よりも小さく示されている。図８Ｂに示される例では、保持プレート５８のアパーチャ６４は、４つのピン１２（５）を４つの通路１６Ａ（５）に保持するようになっている。他のアパーチャ構成は、設計上の選択として、保持プレート５８内に形成してもよい。図８Ａでは、ピンヘッド１２Ａ（５）の直径は、穴６２とほぼ同じサイズである（しかし、穴６２を通過できるようにわずかに小さい）ため、ピンヘッド１２Ａ（５）の外寸は、図示されていない。しかし、図８Ｂでは、ピンヘッド１２Ａ（５）は、アパーチャ６４内に示され、その直径は、アパーチャ６４を通してピンヘッド１２Ａ（５）を通過させるように、寸法６６よりもわずかに小さい。
【００３２】
図９は、１つの熱伝達インターフェース９０の平面図、図１０は、熱伝達インターフェース９０の一部の断面図、図１１は、熱伝達インターフェース９０の斜視図を示す。複数のピン９２は、対象物から熱スプレッダ９４へ熱を放散させるように、対象物（たとえば、対象物１４、図１）の表面に合致している。各ピン９２は、熱スプレッダ９４の各通路９７内にシャフトを有し、通路９７内のピン９２のサイズは、各ピン９２とスプレッダ９４との間に小さな間隙を形成している。間隙は、上記のように、グリース等の熱伝導性材料で満たされていてもよい。伝導インターフェース９０の例示的な寸法はまた、図９〜図１０に示されている。らせんねじ要素９８は、図１１に示され、ねじ要素９８は、たとえば、図１〜図７Ｂのばね要素１８、１８（１）〜１８（５）のように働く。図１０および図１１はまた、設計上の選択として、通気孔１７を形成できる穿孔点１００を示している。
【００３３】
図１の熱伝達インターフェース１０を使うのに適した例示的な寸法を記入した他の例示的なものとして、図１２は、１つの熱伝達インターフェース１１０の平面図を示し、図１３は、熱伝達インターフェース１１０の一部の断面図を示している。図１１では、複数のピン（図示せず）を、同様に複数の通路１１２とともに配置し、対象物からの熱を熱スプレッダ１１４に放散させるように対象物（たとえば、対象物１４、図１）の表面に合致させている。
【００３４】
図１４、図１４Ａ、図１５、および図１６は、複数の熱伝達インターフェース９０、１１０が、どのようにして、たとえば半導体パッケージ１２２の形態の複数の対象物からの熱を放散することができるのかを示している。図１４に示すように、２つの熱伝達インターフェース９０および１つの熱伝達インターフェース１１０は、パッケージ１２２に接続されて、生成された熱を熱シンク１２０に放散する。各パッケージ１２２は、対応する熱伝達インターフェース９０、１１０よりも、通常そうであるように、表面積が小さいダイを含んでいてもよい。すなわち、各パッケージ１２２は、設計上の選択として、対応する熱伝達インターフェースよりも大きくてもよい。しかし、一般に、各熱伝達インターフェース９０、１１０は、少なくとも、パッケージ１２２内のダイの表面積を覆う（本実施例では、対応するパッケージ１２２内のより小さなダイを冷却するように動作することができるように、熱伝達インターフェース１１０は、熱伝達インターフェース９０よりも小さい）。図１４Ａは、図１４のピン９２およびらせんばね９８の詳細を示している。図１５はまた、図１６に示されるように、圧縮ばねおよびねじ１３０が、熱伝達インターフェース９０、１１０をパッケージ１２２に対して付勢するために、どのように用いられるかを示している。
【００３５】
上記の方法、インターフェース、および装置に対して、その範囲から逸脱せずに変更してもよい。したがって、上記の説明に含まれるか、または添付の図面に示される事項は、例示を目的とし、限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】１つの熱伝達インターフェースの断面側面図である。
【図２】図１の熱伝達インターフェースの平面図である。
【図３Ａ】ばね要素が圧縮されていない状態での１つのピンおよび保持機構の断面図である。
【図３Ｂ】ばね要素が圧縮された状態での図３Ａのピンを示す図である。
【図４Ａ】ばね要素が圧縮されていない状態での１つのピンおよび保持機構の断面図である。
【図４Ｂ】ばね要素が圧縮された状態での図４Ａのピンを示す図である。
【図５Ａ】ばね要素が圧縮されていない状態での１つのピンおよび保持機構の断面図である。
【図５Ｂ】ばね要素が圧縮された状態での図５Ａのピンを示す図である。
【図６Ａ】ばね要素が圧縮されていない状態での１つのピンおよび保持機構の断面図である。
【図６Ｂ】ばね要素が圧縮された状態での図６Ａのピンを示す図である。
【図７Ａ】ばね要素が圧縮されていない状態での１つのピンおよび保持機構の断面図である。
【図７Ｂ】ばね要素が圧縮された状態での図７Ａのピンを示す図である。
【図８Ａ】熱スプレッダの各ピン通路に対して１つずつ、複数の穴を備えた１つの保持プレートを示す図である。
【図８Ｂ】熱スプレッダの複数の通路に対して１つずつ、複数のアパーチャを備えた１つの保持プレートを示す図である。
【図９】１つの熱伝達インターフェースの平面図である。
【図１０】図９の熱伝達インターフェースの断面図である。
【図１１】図９の熱伝達インターフェースの斜視図である。
【図１２】１つの熱伝達インターフェースの平面図である。
【図１３】図１２の熱伝達インターフェースの一部の断面図である。
【図１４】プリント回路基板の半導体パッケージから熱を放散させるために動作可能に接続される、図９および図１２の熱伝達インターフェースを示す図である。
【図１４Ａ】プリント回路基板の半導体パッケージから熱を放散させるために動作可能に接続される、図９および図１２の熱伝達インターフェースを示す図である。
【図１５】プリント回路基板の半導体パッケージから熱を放散させるために動作可能に接続される、図９および図１２の熱伝達インターフェースを示す図である。
【図１６】プリント回路基板の半導体パッケージから熱を放散させるために動作可能に接続される、図９および図１２の熱伝達インターフェースを示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１２  熱伝導ピン
１４  対象物
１６  熱スプレッダ
１６Ａ  通路
１７  通気孔
１８  ばね要素
４４  肩部
４６、５６  保持タブ
５８  保持プレート
６２  穴
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５】
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【図１６】
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